DE2245206A1 - ELECTRIC SWITCH WITH DOUBLE TIPPER - Google Patents
ELECTRIC SWITCH WITH DOUBLE TIPPERInfo
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Elektrischer Schalter mit DoppelkipperElectric switch with double tipper
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit Doppelkipper mit mindestens einem ortsfesten Drehgelenk, zwei Festkontakten und einem beweglichen Kontakt; sov/io einem beweglichen Betätigungselement.The present invention relates to an electrical switch with a double tipper with at least one fixed swivel joint, two fixed contacts and one movable contact; sov / io a movable actuator.
Bei derartigen Schaltern mit Doppelkipper geht es im Prinzip darum, zw.ei Einfachkipper in einem Element zusammenzufassen, um zwei stabile Schaltstellungen zu erhalten.In the case of such switches with double tippers, the principle is to combine two single tippers in one element, to get two stable switching positions.
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Schalter, dLe diesem Erfordernis entsprechen, sind bekannt. Es sollen hier nur einige wenige dieser Ausführungen beschrieben werden. So ist bespielsweise ein Schnappschalter bekannt, der aus einer fest eingespannten und mit einer daran angeschlossenen Arbeitsfeder versehenen Schaltwippe besteht, die mit Hilfe eines Stössels und einer Rückholfeder angetrieben ist. Dabei setzt sich das aus dem Uebersetzungsarm und der Arbeitsfeder bestehende System vor Erreichen des Nullpunktes der Kontaktkraft Ln Bewegung (CH-PS 50362). ELn anderer bekannter Kleinschalter besteht aus einem durch zu kurze Einspannung bogenförmig gewölbten Bandfederstreifen, der nahe dem einen Einspannende von einem Stellglied beaufschlagt wird und am anderen Einspannende wenigstens eine längsgerichtete Zunge besitzt, deren freies Ende jeweilen auf eine der beiden gegenüberliegenden Arbeitsstellen drückt (DT-GbM Nr. 1 781 459). Eine weitere Ausführungsform eines Schnappschaltwerkes, bei dem zwei ortsfeste Kontakte durch die Schwappbewegung einer Kontaktbrücke miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden und die Schnappbewegung der Brücke durch eine zwischen ihr und der zwangsläufig gesteuerten Zunge einer rahmenförmigen Blattfeder herbeigeführt wird, wobei letztere mit ihrem freien Ende an der die Kontakte tragenden Brücke zwischen den beiden Kontakten angreift und mit ihrem anderen Ende sich am freien Ende der Zunge der rahmenförmigen Feder abstützt, ist so aufgebaut, dass die Einhängepunkte der C- oder omegaförmigen Feder so nahe beieinanderliegen, dass die Verbindungslinie zwischenSwitches that meet this requirement are known. Only a few of these versions are to be described here. For example, there is a snap switch known, which consists of a firmly clamped rocker switch provided with a working spring connected to it, which is driven with the help of a plunger and a return spring. This is made up of the translation arm and the working spring system before reaching the zero point of the contact force Ln movement (CH-PS 50362). ELn other known miniature switch consists of a through to short clamping arc-shaped arched ribbon spring strip, which is acted upon by an actuator near one clamping end and at the other clamping end has at least one longitudinal tongue, each of which has its free end presses on one of the two opposite workplaces (DT-GbM No. 1 781 459). Another embodiment of a Snap-action switching mechanism in which two stationary contacts are connected to one another by the sloshing movement of a contact bridge or separated from each other and the snap movement of the bridge by an inevitably controlled between it and the Tongue of a frame-shaped leaf spring is brought about, the latter with its free end on the Contact-bearing bridge engages between the two contacts and with its other end at the free end of the The tongue of the frame-shaped spring is supported in such a way that the suspension points of the C- or omega-shaped spring are so close together that the connecting line between
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denselben mit der rahmenförmigen Blattfeder einen Winkel von wenigstens 20° bildet (DT-GbM Nr. 1 774 178). Wiederum eine andere Ausführungsvariante eines Kleinschalters mit Schnappmechanismus ist so aufgebaut, dass ausser einer die beweglichen Kontakte tragenden Kontaktbrücke ein Schalthebel vorgesehen ist, der erst nach Erreichen seiner Totlage eine Ausschaltkraft auf die Kontaktbrücke ausübt (CH-PS Nr. 388417).the same with the frame-shaped leaf spring an angle of forms at least 20 ° (DT-GbM No. 1 774 178). Yet another variant of a miniature switch with a snap mechanism is constructed in such a way that, in addition to a contact bridge carrying the moving contacts, a switching lever is provided which only exerts a disconnection force on the contact bridge after it has reached its dead point (CH-PS No. 388417).
Alle diese bekannten Schnappschalter weisen aber den Nachteil auf, dass sie aufwendig und teilweise so konstruiert sind,· dass einzelne Elemente überbeansprucht werden, oder taber die Differenzwege zwischen den Schaltpunkten verhältnismässig gross ausfallen. Als Hauptnachteil muss jedoch angesehen werden, dass in Verbindung mit obigen Nachteilen noch eine Schaltphase auftreten kann, bei welcher der Kontaktdruck gleich Null ist und es unter Umständen bleiben kann, was aber den Bestrebungen nach langer Lebensdauer und sauberen Schaltvorgängen diametral entgegenläuft.However, all these known snap switches have the disadvantage that they are complicated construction and partly so, · that individual elements are overused, or t the difference paths between the switching points fail relatively large. The main disadvantage, however, is that, in connection with the above disadvantages, a switching phase can still occur in which the contact pressure is zero and it may remain, but this is diametrically opposed to efforts for a long service life and clean switching processes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Schalter mit Doppelkipper zu realisieren, der keinen der oben erwähnten Nachteile aufweist.The object of the present invention is to realize a double tipper switch that does not include any of the above Has disadvantages.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mehrere Einfachkipper so ineinandergeschachtelt sind, dass jedes Element gleichzeitig Bestandteil mindestens zweier Einzelkipper ist, dass mindestens zwei als Druckfedern ausgebildeteThis object is achieved according to the invention in that several Single tippers are nested so that each element is part of at least two single tippers at the same time is that at least two designed as compression springs
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und in gleicher Richtung wirkende Spannelemente die« n>si~ tionnierung des beweglichen Kontaktes sichern, dass sämtliche mindestens annähernd starren Verbindungsteile gelenkig und krgftschlüssig miteinander verbunden sind und nur auf Zug beansprucht werden, sodass die Summe der Differenzwege aller Einfachkipper kleiner ist als der Differenzweg eines einzelnen, dass der.Nachlaufweg nicht funktionell beschränkt ist, und dass die Summe der auf den beweglichen Kontakt wirkenden Federkräfte während der Schaltvorgänge ihr Vorzeichen wechselt, bewor das Betätigungselement den Schnittpunkt der Verlängerung des zwischen einem beweglichen Gelenk und einem ortsfesten Drehgelenk befindlichen Spannelementes und der Betätigungslinie erreicht, so dass an den FestKontakten der Zustand "Kontaktdruck gleich Null"-nicht als Dauerzustand möglich ist.and tensioning elements acting in the same direction the «n> si ~ tion of the movable contact ensure that all at least approximately rigid connecting parts are articulated and are positively connected and only be stressed on train, so that the sum of the differential travel of all single tippers is smaller than the differential travel of an individual that the overtravel is not functionally restricted is, and that the sum of the spring forces acting on the movable contact during the switching operations you The sign changes, the actuating element bewor the intersection of the extension of the between a movable joint and a stationary swivel joint located clamping element and the actuation line reached so that on the fixed contacts the state "contact pressure equals zero" - not as a permanent state is possible.
Um einen solchen Doppelkipper unter den bestmöglichen Bedingungen arbeiten zu lassen, werden, einer weiteren Ausbildung der Erfindung gemäss, die starren Verbindungsteile in einer Lamelle zusammengefasst.In order to have such a double tipper work under the best possible conditions, additional training is required according to the invention, the rigid connecting parts are combined in a lamella.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein funktionssicherer, relativ einfach herstellbarer Doppelschalter mit kleinem Differenzweg und funktionell unbeschränktem Nachlauf realisiert werden kann. Im weiteren bietet der erfindungsgemässe Doppelkipper gegenüber den bekannten den flir dto Schaltungsteclinik wesentlichen Vorteil, dass der Kontaktdruck des beweglichen Kontaktes auf denThe advantages achieved with the invention are in particular that a functionally reliable, relatively easy to manufacture Double switch with a small differential travel and functionally unlimited overtravel can be implemented. In the further the double tipper according to the invention offers a significant advantage over the known flir dto circuit clinic, that the contact pressure of the moving contact on the
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jeweils festen Anschlag vor dem Schaltvorgang eher zu- als abnimmt, so dass der Zustand Kontaktdruck gleich Null nicht als Dauerzustand möglich ist.fixed stop before the switching process rather than decreases, so that the state of contact pressure equal to zero is not possible as a permanent state.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung" dargestellt und wird im folgenden.näher beschrieben. Es zeigen An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Erfindungsgegenstandes 1 shows a schematic representation of the subject matter of the invention
Fig. 2 ein Kontaktdruckdiagramm des erfindungsgemässen Doppelkippers 2 shows a contact pressure diagram of the double tipper according to the invention
Fig. 3 eine Seitenansicht einer möglichen Ausführungsvariante und3 shows a side view of a possible embodiment variant and
Fig. 4 eine Aufsicht auf den Doppelkipper der Fig. 3.FIG. 4 shows a plan view of the double tipper from FIG. 3.
Aus Fig. 1 ist der schematische Aufbau des erfLndungsgemässen Doppekippers orsichtlich, wobei zugunsten der besseren Verständlichkeit das Schaltergehäuse, die elektrischen Anschlüsse, die Elemente für die Rückstellung und anderes weggelassen wurde. Man erkennt das ortsfeste Drehgelenk 1, die beiden Festkontakte 2 und 3, den beweglichen Kontakt 4, zwei HLlfsanschläge 5 und 6, dLe beiden Gelenke 7 und 8, welcheFrom Fig. 1 is the schematic structure of the inventive Doppekipper carefully, whereby the switch housing, the electrical connections, the items for the provision and other items have been omitted. One recognizes the fixed swivel joint 1, which two fixed contacts 2 and 3, the movable contact 4, two HLlfsanlagen 5 and 6, the two joints 7 and 8, which
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die beiden starren und auf Zug beanspruchten VerbLndungsteile 9 und 10 kraftschlüssig aber gelenkig mit den Spannelementen 11 und 12, mit ihren Druckfedern 13 und 14, verbinden. Im weiteren erkennt man die Betätigungslinie 15, welcher das Betätigungselement 16 bei Betätigung entlanggeführt wird. Die Symmetrieachse 17 des Doppeklippers ist ebenfalls dargestellt,, wie auch die Zwischenwinkel oC m^J/D sowie der Kontaktdruck Pk, der durch den Pfeil 18 veranschaulicht wird.the two rigid connecting parts subject to tensile stress 9 and 10 frictionally but articulated with the clamping elements 11 and 12, with their compression springs 13 and 14, connect. Furthermore, one recognizes the actuation line 15, which is the actuation element 16 is guided along when actuated. The axis of symmetry 17 of the double clipper is also shown, as well as the intermediate angle oC m ^ J / D and the contact pressure Pk illustrated by arrow 18.
DLe Arbeitsweise des erfLndungsgemässen Doppelkippers lässt sich anhand dieser schematLschen Darstellung (Fig. 1) leicht erklären. Befindet sich das Betätigungselement 16 in der gezeichneten Stellung, so drücken das Gelenk 7 und der bewegliehe Kontakt 4 der Wirkung der beiden Druckfedern 13 und 14 wegen gegen die Anschläge 5 und 2. Das Verbindungsteil 10 ist dabei auf Zug beansprucht, genau wie das Verbindungsteil 9. Wird nun das Betätigungselement 16 in Richtung ge^en die Symmetrieachse 17 hin bewegt, nimmt die Anpresskraft des Gelenkes 7 wegen des kleiner werdenden Zwischenwinkels «X laufend ab, wogegen die Zugspannung im Verbindungsteil 9 aus demselben Grunde zunimmt. Während dieser Bewegung des Betätigungselementes 16 ändert sich der Zwischenwinkel/i nur unwesentlich, da das Gelenk 7 sich nur ganz gering in Richtung der Betätigungsltnie 15 hin verschiebt. Das Lm Gegenuhrzeigersinn auf den beweglichen Kontakt 4 wirkende Drehmoment bleibt praktisch konstant, da die durch die Druckfeder i3 auf dasThe working method of the double tipper according to the invention leaves can be easily explained on the basis of this schematic representation (Fig. 1). Is the actuating element 16 in the drawn Position, the joint 7 and the movable contact 4 press the action of the two compression springs 13 and 14 because of against the stops 5 and 2. The connecting part 10 is in the process, subjected to tension, just like the connecting part 9. If the actuating element 16 is now moved in the direction of the axis of symmetry 17 moves, the contact pressure of the joint 7 decreases because of the decreasing intermediate angle X continuously from, whereas the tensile stress in the connecting part 9 from increases for the same reason. During this movement of the actuating element 16, the intermediate angle / i changes only insignificantly, since the joint 7 only moves very slightly in the direction the actuator 15 moves towards. The Lm counterclockwise The torque acting on the movable contact 4 remains practically constant, since the torque applied by the compression spring i3 to the
J () <) 8 2 'J / Ü 6 6 0Y () <) 8 2 'Y / O 6 6 0
Gelenk 8 wirft.ende Kraft eher zu- als abnimmt. Somit bleibt der Kontaktdruck P, in Richtung des Pfeiles 18 ebenfalls praktisch unverändert. Spätestens wenn das Betätigungselement 16 sich etwas unterhalb des Schnittpunktes 19 zwischen der Betätigungslinie· 15 mit der Verlängerung 20 des Spannelementes 11 befindet, springt der durch das Spannelement 11 und das Yerbindungsteil 9 gebildete Einfachkibpper in seine zweite stabile Lage über, so dass das Gelenk 7 auf den Hilfsanschlag 6 zu liegen kommt. Dieser Schaltvorgang verläuft in der Praxis allerdings anders, da die durch das Verbindungsteil 10 auf das Gelenk 7 ausgeübte Kräftkomponente mitberUcksichtigt werden muss. So ist es bei richtiger Dimensionierung sowohl der beiden Druckfedern 13 und 14 wie auch bei richtig gewähltem Abstand zwischen dem ortsfesten Drehgelenk 1 und der Betätigungslinie 15 durchaus möglich, dehs aus den Teilen 9 und 11 bestehenden Einfachkipper bereits zum Umspringen zu bringen, bevor das Betätigungselement 16 äen Punkt 19 " erreicht. Dies ist, wie bereits erwähnt wurde, ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemässen Doppeltkippers. Es ist selbstverständlich, dass der durch das Verbindungsteil 10 und das Spannelement 12 gebildete Ein&ehkipper in dem Äugenblick umschnappt, in dem daß Gelenk 7 die durch das Spannelement 12 gebildete Achse schneidet. Gleichzeitig wird auch der bewegliche Kontakt 4 schlagartig vom . Festkontakt 2 zum Festkontakt 3 überspringen. Der Zustand des "Kontaktdruck gleich Null" kann somit nie als DauerzustandJoint 8 throws up rather than decreasing force. So remains the contact pressure P, in the direction of arrow 18, also practically unchanged. At the latest when the actuating element 16 is slightly below the point of intersection 19 between the operating line 15 and the extension 20 of the tensioning element 11 is located, the Einfachkibpper formed by the tensioning element 11 and the connection part 9 jumps into his second stable position over, so that the joint 7 comes to rest on the auxiliary stop 6. This switching process takes place In practice, however, it is different, since the force component exerted on the joint 7 by the connecting part 10 must be taken into account. This is how it is with correct dimensioning both of the two compression springs 13 and 14 as well as when the distance between the fixed swivel joint is selected correctly 1 and the line of activity 15 are quite possible, dehs to bring the single tipper consisting of parts 9 and 11 to jump over before the actuating element 16 A point 19 "is reached. As already mentioned, this is an essential feature of the inventive Double tipper. It goes without saying that the Ein & ehkipper formed by the connecting part 10 and the clamping element 12 snaps at the moment in which the joint 7 intersects the axis formed by the clamping element 12. Simultaneously the moving contact 4 is suddenly dated. Skip fixed contact 2 to fixed contact 3. The state of the "Contact pressure equal to zero" can therefore never be considered a permanent state
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auftreten, da diese Bedingung nur erfüllt würde, wenn das Gelenk 7 längere Zeit in der Stellung bleiben würde, In der sich das Verbindungsteil 10 parallel zum Spannelement 13 befindet, was aber unmöglich ist, da diese Stellung des Gelenkes 7 unstabil ist und während des Umschnappens des Einfachkippers 9/ 11 durchlaufen wird. Wesentlich ist dabei, dass der Kontaktdruck Pk schlagartig sein Vorzeichen ändert und in der dem Pfeil 18 entgegengesetzten Richtung auf den beweglichen Kontakt 4 einwirkt.occur, since this condition would only be met if the joint 7 would remain in the position for a long time, in which the connecting part 10 is parallel to the clamping element 13, but this is impossible because this position of the joint 7 is unstable and is run through while the single tipper 9/11 is being snapped over. It is essential that the contact pressure Pk suddenly changes its sign and in the direction opposite to arrow 18 on the movable contact 4 acts.
Fig. 2 veranschaulicht den Verlauf des Kontaktdruckes Pk. Dabei ist auf der Ordinate 21 der Kontaktdruck Pk und auf der Abszisse 22 der Weg des Betätigungselementes 16 auf der Betätigungslinie 15 aufgetragen. Entsprechend diesem Diagramm bleibt der Kontaktdruck Pk während der Bewegung des Betätigungselementes 16 vorerst konstant, um dann allmählich etwas anzusteigen, bis der Punkt 23 erreicht wird, an welchem das Gelenk 7 (Fig. 1) die Achse des Spannelementes 12 (Fig. 1) schneidet, um schlagartig sein Vorzeichen zu wechseln, was dazu führt, dass die Abszisse 22 in 24 geschnitten wird. Nachdem der bewegliche Kontakt 4 auf den Festkontakt 3 (^ig. 1) aufgeschlagen hat, was dem Punkt 25 des Diagrammes entspricht, bleibt der Kontaktdruck Pk unabhängig vom Nachlauf des Betätigungselementes 16, wiederum konstant.Fig. 2 illustrates the profile of the contact pressure Pk. The ordinate 21 is the contact pressure Pk and the The abscissa 22 is the path of the actuating element 16 on the actuating line 15 applied. According to this diagram the contact pressure Pk remains constant for the time being during the movement of the actuating element 16, and then gradually becomes somewhat to increase until the point 23 is reached at which the Joint 7 (Fig. 1) intersects the axis of the clamping element 12 (Fig. 1) in order to suddenly change its sign, what results in the abscissa 22 being intersected in FIG. After the movable contact 4 on the fixed contact 3 (^ ig. 1), which corresponds to point 25 of the diagram, the contact pressure Pk remains independent of the overrun of the actuating element 16, again constant.
Der RUckschaltvorgang erfolgt auf analoge Weise, indem der Kontaktdruck Pk bis zum Punkt 26 des Diagrammes wiederumThe downshift process is carried out in an analogous manner by pressing the Contact pressure Pk up to point 26 of the diagram again
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praktisch konstant verläuft, um über 27 nach 28 zurückzuspringen. Der Differenzweg, des Doppelkippers als,.Ganzes, der durch die Distanz zwischen den Punkten 24 und 27 definiert ist, wird dabei maximal gleich gross, bei richtiger Dimensionierung aller Elemente jedoch kleiner als beispielsweise der Differenzweg des durch 9 und 11 gebildeten Einfachkippers. practically constant to jump back over 27 to 28. The difference path, of the double tipper as, .whole, which is defined by the distance between points 24 and 27 is at most the same size, if it is correct Dimensioning of all elements, however, smaller than, for example, the differential travel of the single tipper formed by 9 and 11.
Ein praktisches AusfUhrungsbeispiel des erfindungsgemässen Doppelkippers ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei mit der Fig. 1 korrespondierende.Teile gleiche Referenznummern tragen. Die beiden starren Verbindungsteile 9 und 10 (Fig. 1) sind dabei in einer Lamelle 29 zusammengefasst worden, ohne aber die einzelnen Elemente verloren zu haben. So sind insbesondere das Gelenk 7, das Verbindungsteil 9 sowie das Verbindungsteil 10 unverändert vorhanden. Dabei ist zu bemerken, dass das Verbindungsteil 9 verlängert und sein freies Ende 9a im Schaltergehäuse 30 verankert wurde. Das Betätigungselement 16 ist als Stössel ausgebildet,'dessen-Längsachse der Betätigungslinie 15 entspricht.' Das ortsfeste Drehgelenk 1, an welchem die beiden Druckfedern 13 und 14 gelagert sind, befindet sich an der Schneide eines im Schaltergehäuse 30 verankerten Trägers 31. Die beiden Gelenke 7 und 8, werden durch speziell ausgebildete Teile der Lamelle 29 gebildet und dienen den Druckfedern 13 und 14 als Lagerpunkte. Unverändert vorhanden sind ebenfalls die beiden FestkontakteA practical embodiment of the inventive Doppelkipper is shown in Figs. 3 and 4, wherein parts corresponding to FIG. 1 have the same reference numbers wear. The two rigid connecting parts 9 and 10 (Fig. 1) have been combined in a lamella 29, but without having lost the individual elements. In particular, the joint 7, the connecting part 9 and the connecting part 10 is present unchanged. It should be noted that the connecting part 9 is extended and free end 9a was anchored in switch housing 30. The actuating element 16 is designed as a plunger, 'its longitudinal axis corresponds to line 15 of operation. ' The stationary swivel joint 1 on which the two compression springs 13 and 14 are mounted are located on the cutting edge of a carrier 31 anchored in the switch housing 30. The two joints 7 and 8, are formed by specially designed parts of the lamella 29 and serve the compression springs 13 and 14 as bearing points. The two permanent contacts are also unchanged
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2 und 3 sowie der bewegliche Kontakt 4. Die Symmetrieachse 17 entspricht genauso derjenigen der Fig. 1 wie die Hilfsanschläge 5 und 6. Die Form der Lamelle 29 sowie die Anordnung der Druckfedern 13 und 14 ist leichter aus Fig. 4 ersichtlich. Dabei erkennt man die beiden Aussparungen 32 und 33, welche in der Lamelle 29 angebracht sind und die Positionnierung der Druckfedern 13 und 14 erlauben. ,2 and 3 and the movable contact 4. The axis of symmetry 17 corresponds exactly to that of FIG. 1, as do the auxiliary stops 5 and 6. The shape of the lamella 29 and the arrangement of the compression springs 13 and 14 can be seen more easily from FIG. The two recesses 32 and 33 which are made in the lamella 29 and the positioning can be seen the compression springs 13 and 14 allow. ,
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- 1971-11-08 CH CH1618871A patent/CH544994A/en not_active IP Right Cessation
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1972
- 1972-09-14 DE DE2245206A patent/DE2245206C3/en not_active Expired
- 1972-10-17 US US00298232A patent/US3794788A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-11-07 JP JP47110814A patent/JPS4858377A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2581236A1 (en) * | 1984-12-03 | 1986-10-31 | Inst Vzryvozaschischennogo | MICRO SWITCH AND ITS CONTROL MECHANISM |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH544994A (en) | 1973-11-30 |
DE2245206B2 (en) | 1974-02-07 |
US3794788A (en) | 1974-02-26 |
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JPS4858377A (en) | 1973-08-16 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |